一种用于使监视器上显示的图像适应驾驶员位置的方法与流程

1.本发明涉及一种用于使车辆的驾驶室中的监视器上显示的图像适应驾驶员位置的方法和系统。本发明还涉及一种包括这种系统的车辆。
2.本发明可以特别适用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑设备。本发明也可以用于其它车辆，诸如汽车。


背景技术：

3.工业车辆的趋势是用摄像机组件代替常规后视镜，该摄像机组件可以包括：支撑臂，该支撑臂被安装在车辆驾驶室上；以及摄像机，该摄像机被布置在所述支撑臂上，用于提供位于后方并且沿着车辆侧面的区域的捕获图像。通过对捕获图像进行处理而得到的图像通常可以被显示在驾驶员舱室内的监视器上。
4.摄像机组件必须被布置成向车辆驾驶员提供监视器上显示的适当图像，以确保良好的可视性，因此确保安全。
5.然而，摄像机组件的视野是固定的，在这个意义上，摄像机与后视镜完全不同，因为在配备有标准后视镜的车辆中，驾驶员可以通过移动他或她在车辆座椅上的位置以改变视野而修改视野，并且因此例如将盲点的出现减到最少。
6.然而，在配备有摄像机而不是后视镜的车辆中，虽然驾驶员改变了在驾驶员座椅上的位置，但是视野没有被修改，这意味着监视器上显示的图像也没有被修改。
7.这可能尤其对有经验的驾驶员造成困扰，有经验的驾驶员通常通过改变位置以改变后视镜视野以便将盲点的出现减到最少而预料到某些驾驶状况(诸如，超车)。


技术实现要素：

8.本发明的目标是提供一种容易实施的解决方案，以在不影响舒适性和驾驶员体验的情况下提高车辆驾驶员的可视性。
9.该目标通过一种用于使车辆的驾驶室中的监视器上显示的图像适应驾驶员位置的方法来实现，该车辆包括摄像机组件，该摄像机组件包括至少一个摄像机，用于提供位于后方并且沿着车辆侧面的视野的捕获图像。
10.所述方法包括：
[0011]-使用位于座椅安全带系统中的至少一个传感器来确定驾驶员在驾驶员座椅上的位置；所述座椅安全带系统包括座椅安全带、安全带带扣、旋转轴和复位弹簧，
[0012]-根据驾驶员在驾驶员座椅上的位置而处理捕获图像，以在监视器上显示所显示的图像。
[0013]
通过提供根据本发明的用于使车辆的驾驶室中的监视器上显示的图像适应驾驶员位置的方法，优点是提供了一种容易实施的方法，该方法允许取决于驾驶员在驾驶员座椅上的位置而自动调整监视器上显示的图像。此外，该系统对于驾驶员来说是舒适的，比现有技术的系统便宜，并且该系统的反应时间短。
[0014]
优选地，监视器上显示的图像是：
[0015]-在驾驶员的位置处于第一构造中、即处于驾驶员在座椅上的初始位置中的情况下的第一图像，该第一图像对应于由第一摄像机视野限定的捕获图像的一部分，
[0016]-或者在驾驶员的位置处于第二构造中、即处于不同于初始位置的任何驾驶员位置中的情况下的第二图像，该第二图像对应于由不同于第一视野的第二摄像机视野限定的捕获图像的一部分。
[0017]
优选地，所述至少一个传感器是光学传感器、载荷传感器或计圈器。
[0018]
优选地，所述至少一个传感器位于座椅安全带上、安全带带扣中、旋转轴中和/或复位弹簧中。
[0019]
有利地，摄像机组件包括：被布置在支撑臂上的至少一个摄像机，该支撑臂被安装在车辆的至少一侧上；和/或被布置在车辆的后部处的至少一个摄像机。
[0020]
优选地，第二视野包括位于除第一视野之外的任何其它位置处的捕获图像的一部分。
[0021]
优选地，第二视野还包括第一视野。例如，第二图像可以对应于第一图像的缩小显示或放大显示。
[0022]
根据第二方面，本发明涉及一种用于使车辆的驾驶室中的监视器上显示的图像适应驾驶员位置的系统，该车辆包括摄像机组件，该摄像机组件用于提供位于后方并且沿着车辆侧面的区域的捕获图像，其特征在于，该系统包括：
[0023]-至少一个传感器，所述至少一个传感器位于座椅安全带系统中；所述座椅安全带系统包括座椅安全带、安全带带扣、旋转轴和复位弹簧，
[0024]-控制器，该控制器能够从所述至少一个传感器接收驾驶员位置信息，并且能够根据该驾驶员位置信息而处理捕获图像，以在监视器上显示所显示的图像。
[0025]
根据第三方面，本发明涉及一种车辆，该车辆包括：
[0026]-驾驶室，该驾驶室具有前轮和后轮；
[0027]-摄像机组件，该摄像机组件用于提供位于后方并且沿着车辆侧面的区域的捕获图像；
[0028]-监视器，该监视器位于驾驶室中，用于基于捕获图像而显示图像；
[0029]-车辆内部通信网络；
[0030]
其特征在于，该车辆还包括根据本发明的系统，其中所述至少一个传感器和控制器通过所述车辆内部通信网络而链接。
[0031]
优选地，在使用位置中，摄像机相对于驾驶室被固定。因此，所显示的第一图像与第二图像之间的差异不能通过摄像机组件相对于驾驶室的移动以提供摄像机的不同位置的方式而获得。例如，在该实施例中，摄像机组件的支撑臂被固定地安装在驾驶室上(但是当车辆停止时，摄像机组件的支撑臂可以沿着驾驶室侧面折叠)。
[0032]
第一图像可以对应于摄像机的第一视野，并且第二图像对应于摄像机的第二视野，其中，当沿着横向方向观察时，第二视野的下边界相对于第一视野的下边界移位了角度α，该角度α被包括在5
°
至45
°
之间。
[0033]
应注意，在摄像机相对于驾驶室被固定的情况下，在使用位置中，上述第一视野和第二视野是虚拟的。换句话说，摄像机具有一个真实且独特的视野。第一视野将是虚拟摄像
机的视野，该视野将在没有用于更改图像的几何参数(尺寸、位置等)的图像处理的情况下提供与第一显示图像相同的捕获图像。类似地，第二视野将是虚拟摄像机的视野，该视野将在没有用于更改图像的几何参数(尺寸、位置等)的图像处理的情况下提供与第二显示图像相同的捕获图像。
[0034]
第一视野和第二视野可以具有大致相同的跨角β。第二视野的光轴可以相对于第一视野的光轴移位了所述角度α。
[0035]
在实施例中，所述控制器是包括摄像机组件的摄像机监视系统的一部分。换句话说，在该实施例中，所述控制器不是车辆的电控单元。
附图说明
[0036]
参照附图，下文是作为示例引述的本发明的实施例的更详细描述。
[0037]
在附图中：
[0038]
图1是根据本发明的车辆的立体图，
[0039]
图2是从车辆的内部向前的立体图，示出了摄像机组件以及用于基于由摄像机组件捕获的图像而显示图像的监视器；
[0040]
图3是驾驶员处于第一构造中的位置；
[0041]
图4是驾驶员处于第二构造中的位置；
[0042]
图5示出了捕获图像以及对应于第一显示图像的第一视野和对应于第二显示图像的第二视野；
[0043]
图6a和图6b分别示出了基于图5的捕获图像而显示的第一图像和第二图像；
[0044]
图7是根据本发明的实施例的从车辆的内部向前的立体图，示出了用于显示两个不同图像的两个不同视野；
具体实施方式
[0045]
如图1所示，车辆1包括限定驾驶员舱室3的驾驶室2。驾驶室2具有均包括门5的侧壁4以及包括挡风玻璃7的前壁6。驾驶室2还包括前轮8和后轮9。可以在驾驶室2的每一侧上设置一个后轮或若干个后轮。
[0046]
x被定义为车辆1的纵向方向，y被定义为横向方向，并且z被定义为车辆1的竖直方向。
[0047]
车辆1可以包括电控单元(ecu)10，该电控单元(ecu)10用于控制车辆1的各种电气系统。
[0048]
车辆1还包括摄像机组件11，该摄像机组件11被安装在驾驶室2上，通常被安装在门5的前部的上方，至少被安装在驾驶室2的邻近于驾驶员座椅的侧壁4上。基本上，摄像机组件11可以包括支撑臂12和摄像机13，该摄像机13被布置在所述支撑臂12上，用于提供车辆1周围的区域、特别是位于后方并且沿着车辆侧面的区域的捕获图像50。支撑臂12可以被固定地安装在驾驶室2上，并且可以配备有允许摄像机组件11处于如下位置的机构(未示出)：
[0049]-在不使用时(通常在车辆1停止时)处于停驻位置，在该停驻位置中，摄像机组件11靠着驾驶室侧壁4折叠，以防止损坏；
[0050]-或者处于使用位置，在该使用位置，摄像机组件11从驾驶室侧壁4伸出，以允许摄像机13捕获图像(图1和图2)。
[0051]
这种摄像机组件11通常可以是所谓的摄像机监视系统(cms)20的一部分，该摄像机监视系统20还包括监视器21，该监视器21位于驾驶员舱室3内，用于基于摄像机13提供的捕获图像而显示图像。因此，根据本发明的车辆1可以没有侧面的车外后视镜，并且可能也没有车内后视镜。摄像机监视系统20还包括控制器22。控制器22可以被连接到ecu10。
[0052]
此外，如图1所示，车辆1可以包括拖车30，该拖车30可以被机械地且电气地连接到驾驶室2。拖车30还具有后轮31。
[0053]
车辆1也可以包括车辆can总线23。该网络23包括车辆1的电气布线24，该电气布线24被构造成在驾驶室2、座椅安全带系统32和各种车辆部件之间建立电连接和通信。布线24通常可以被连接到ecu 10。
[0054]
根据本发明，车辆1包括系统25，该系统25用于基于捕获图像50而使监视器21上显示的图像适应于驾驶员构造。
[0055]
系统25包括至少一个传感器，所述至少一个传感器位于座椅安全带系统中，用于确定驾驶员位置。
[0056]
如图3所示，驾驶员30坐在包括座椅安全带系统32的驾驶员座椅31中；所述座椅安全带系统32包括座椅安全带33、安全带带扣34、旋转轴35和复位弹簧36。该示例示出了使用四种不同传感器。第一传感器37位于座椅安全带33上。第一传感器可以通过检测安全带上的驾驶员重量分布而确定驾驶员的位置。第二传感器38位于安全带带扣34中。第二传感器可以通过检测由驾驶员在驾驶员座椅上的位置引发的力而确定驾驶员的位置。第三传感器39位于旋转轴35上。第三传感器可以经由能够缠绕座椅安全带33的轴35的旋转而检测由驾驶员提供的安全带的展开长度。例如，第三传感器是计圈器，该计圈器通过计数在驾驶员的第一构造与第二构造之间座椅安全带已经执行的旋转次数而确定座椅安全带的长度。第四传感器40位于复位弹簧36中。第四传感器可以检测在座椅安全带33展开时张紧的复位弹簧36的复位力。
[0057]
这些传感器可以组合地使用或者彼此独立地使用。通过使用这些传感器中的至少一个传感器，能够检测驾驶员30在第一构造中的位置，即，驾驶员在座椅31上的初始位置。
[0058]
图4示出了驾驶员在第二构造中的位置，即，不同于第一构造的任何其它位置。在该示例中，驾驶员向前倾斜来观察死角，这与驾驶员在具有车外后视镜的情况下所做的一样。应理解的是，通过将位置从第一位置改变到第二位置，座椅上的驾驶员重量分布和/或驾驶员力分布被更改。此外，安全带的长度和/或复位弹簧的复位力可以不同。
[0059]
任何这种改变都可以由传感器37、38、39、40中的至少一个传感器检测到。所述传感器37、38、39、40经由车辆内部通信网络23(更一般是经由电缆束24)而链接到控制器22。如图2所示，可能的是，ecu 10可以被布置在传感器37、38、39、40与控制器22之间，或者被功能性地连接到传感器37、38、39、40和控制器22。
[0060]
作为系统25的一部分的控制器22能够从传感器37、38、39、40接收驾驶员构造信息。由传感器37、38、39、40提供的所述信息是“驾驶员处于初始位置中”(即驾驶员位置处于第一构造中)，或者是“驾驶员已改变其位置”(即驾驶员位置处于第二构造中)。
[0061]
根据由传感器37、38、39、40确定的驾驶员构造以及提供给控制器22的对应信息，
控制器22自动地处理捕获图像50，以在监视器21上显示所显示的图像。
[0062]
如图5、图6a和图6b所示，监视器上显示的图像可以是如下图像：
[0063]-在驾驶员的位置处于第一构造中、即处于驾驶员在座椅上的初始位置中的情况下的第一图像51，该第一图像51对应于由第一摄像机视野61限定的捕获图像50的一部分，
[0064]-或者在驾驶员的位置处于第二构造中、即处于不同于初始位置的任何驾驶员位置中的情况下的第二图像52，该第二图像52对应于由不同于第一视野的第二摄像机视野62限定的捕获图像50的一部分。
[0065]
出于此目的，因为摄像机11优选地相对于驾驶室2被固定，所以在使用位置中，显示在监视器21上的第一图像51对应于摄像机13的第一视野61，如图7中实线所示，而显示在监视器21上的第二图像52对应于摄像机13的第二视野62，如图7中虚线所示。
[0066]
实际上，摄像机13具有一个真实且独特的视野，该视野至少包括理论上如下定义的第一视野61和第二视野62。第一视野61将是虚拟摄像机的视野，该视野将在没有用于更改图像的几何参数(尺寸、位置等)的图像处理的情况下提供与第一显示图像51相同的捕获图像。类似地，第二视野62将是虚拟摄像机的视野，该视野将在没有用于更改图像的几何参数(尺寸、位置等)的图像处理的情况下提供与第二显示图像52相同的捕获图像。
[0067]
如图7所示，当朝向车辆1沿着横向方向y查看时，第一视野61具有光轴a71、下边界73和上边界74。类似地，第二视野62具有光轴a72、下边界75和上边界76。
[0068]
因此，第一图像51可以显示高区域，并且第二图像52可以显示低区域，第二视野62的下边界75可以相对于第一视野61的下边界73移位了角度α。该角度α可以被包括在5
°
至45
°
之间。
[0069]
结果，如图5中所见，限定第二图像52的第二视野62包括捕获图像50的一部分63，所述一部分63位于限定第一图像51的第一视野61的左侧。
[0070]
根据图5、图6a、图6b和图7所示的实施例，第一视野61和第二视野62具有大致相同的跨角β，并且第二视野62的光轴a72相对于第一视野61的光轴a71移位了角度α。换句话说，第二视野62的上边界76也相对于第一视野61的上边界74移位了角度α。
[0071]
如图5、图6a和图6b所示，这导致第二视野62相对于第一视野61移位。
[0072]
根据另一个实施例(未图示)，第一视野61和第二视野62具有大致相同的光轴，例如a71。此外，第二视野62的上边界76相对于第一视野61的上边界74向上偏移了角度α'。角度α'可以被包括在5
°
至45
°
之间。该角度α'可以等于角度α。
[0073]
这导致视野62包括整个第一视野61以及位于第一视野61下方的捕获图像50的上述部分和位于第一视野61上方的捕获图像50的一部分。第二视野62也可以包括在第一视野61的每一侧的外部的侧面部分。换句话说，第二图像52是第一图像51的缩小显示。
[0074]
根据本发明的方法和系统通过座椅安全带系统而检测驾驶员的任何移动。在不希望受到任何理论的束缚的情况下，认为车辆的驾驶室中的监视器上显示的图像被自动地调整，而不会对驾驶员造成干扰。
[0075]
应理解的是，本发明不限于上文所述和附图所示的实施例；而是，本领域的技术人员将认识到可以在随附权利要求书的范围内进行许多改变和修改。